手付かずの彗星はありますか？小石構造からの制約

彗星も小惑星同様にセンチメートル級の氷の塊から集積形成されるという事？重力エネルギーや放射性同位元素の崩壊熱で中心部は溶融凍結を繰り返すはず表面近くは太陽に近づかない限りは原始の姿を保ちとは思うけど「手付かず」がどのレベルを指しているのか。以下、機械翻訳。
手付かずの彗星はありますか？小石構造からの制約
2022年5月31日に提出
彗星（またはカイパーベルトオブジェクトなどの小さな氷の微惑星）が小石の山で構成されている場合、それらの内部放射性および地球化学的加熱は、同様の過去の研究と比較してかなり異なる進化の結果をもたらすことを示します。小石の熱伝導率と圧縮の最先端の経験的測定を含むように変更された1D熱物理進化コードを利用します。後者は、ここで初めて提示された新しい実験室実験を通じて得られました。結果は、小石の熱伝導率が低いため、進化中に達成されたピーク温度は、同じ形成時間を与えられた以前のどの研究よりもはるかに高いことを示しています。隕石の放射性物質の存在量を仮定すると、非常に小さい、サブキロメートルの彗星だけが原始を保持する可能性があることがわかります。それらが形成された均一で熱的に未処理の組成物。半径が約20kmを超える彗星は、通常、急速でエネルギー的に強力な水性水和反応によって掃引されます。彗星のサイズと形成時間の全範囲にわたって、進化はさまざまな揮発性種の処理と分化、および放射状に不均一な核構造をもたらします。しかし、利用可能な唯一の彗星サンプルの同位体分析は、彗星81P / Wild 2に26Alが存在しなかったことを示唆しているため、私たちの計算は、放射性核種の想定される割合が極めて重要な自由パラメーターであることも示しています。ディスク（1〜3 Myr以内）では、放射性核種の存在量は、実際、彗星のサンプルに基づいて通常想定されるものよりもはるかに小さくなければなりません。


図1.左の画像は中空シリンダーとスタンプを示しています。 右のシリンダーは、ほこりを圧縮しているスタンプのある側から示されています
250kPaの圧力を使用してサンプルを採取します。


図2.デジタルを使用してダスト凝集体の高さを測定しました
キャリパー。


図3.示されているのは、体積充填率と充填体積充填です。
SiO2、Fe2O3、および
H2O。


図4.中心からの半径方向の距離の関数としての密度
初期半径が20kmの彗星。 小石のパッキング圧縮後、
彗星の内部がコンパクトになるため、半径はわずかに減少します。


図5.小石の半径=0.1cm; ミネラル分率=0.5; 透磁率パラメータb=1

6まとめ
この論文では、
彗星は、最初に降着したと仮定して
小石。小石構造の究極の効果は大幅に削減することです
有効熱伝導率。導電率を決定するために確立された経験的関係を使用しますが、彗星はそのから進化するにつれて熱的および組成的な変化を受けます
現在までの出生状態。私たちのモデルも新たに2つを考慮します
過去の研究に含まれていなかった効果：（a）圧縮
自己重力による小石の相互多孔性の
専用の実験室での実験、および（b）水系の変化による小石の多孔性の完全な崩壊（該当する場合）、会計処理中
液体の水と最初の間に続く化学的水和反応のエネルギー的、物理的および熱的結果のために
無水岩。
彗星の核についての私たちの理解は、主にロゼッタ宇宙船とその一連の機器によってなされた数多くの発見を通じて、過去数年間で途方もなく成長しました–
彗星の内部の働きを支配する実際の関係には、依然として多くの不確実性があります。したがって、私たちは
さまざまな小石のサイズと浸透性を含むモデルの実現
係数。また、彗星と同様に、
67P / C-G、彗星内のすべての耐火材料のうち、
鉱物は放射性加熱に寄与し、潜在的に低下する可能性があります
放射性核種の割合。最後に、私たちは彗星を大いに考慮します
サイズと形成時間は異なります。これらの最後の3つのパラメータは
極めて重要であり、一般的に進化の過程を決定します。
このパラメータ空間は、SEMIOを介して自己無撞着に探索されます。
進化する氷体の1次元熱物理コード
前述の小石関連の側面を含むように新しく変更されました
と経験的関係。で構成されている場合、広く
小石の山、彗星はどの彗星よりもはるかに高い温度に達する可能性があります
以前に公開された研究（同じフォーメーションと比較した場合）
時間とミネラル分率）。
私たちの研究の主な結論は、非常に小さい、
サブキロメートルの彗星は本当に無垢です（そうでないかもしれないという意味で）
過揮発性物質以外のものを動員する）。この結論は、
形成時間が短すぎない限り、私たちの研究における自由パラメーターの任意の組み合わせ。キロメートルサイズよりも大きい彗星は
まだ手付かずの状態ですが、（大規模なフォーメーションに加えて）必要です
時間）それらのミネラル分率はごくわずかであり、その重要性を強調しています。の同位体組成に関する唯一の入手可能なデータ
彗星の塵は、26Alが彗星81P/ワイルドに存在したことを除外します
2（Levasseur-Regourd et al。2018）、この要件と一致します。
一方、岩石材料が放射性核種に寄与する場合
隕石の存在量と同様の割合で（彗星や他の氷の以前のすべての熱物理学的研究で遍在的に想定されていたように）
オブジェクト）、手付かずの彗星は、サブキロメートルであり、非常に形成されている必要があります
遅い（> 9 − 10 Myr）。この作業は、彗星やその他の氷体の鉱物分率をより適切に制限する必要性を強調しています。
太陽系。彗星のサイズと形成の範囲を調査するとき
時々、私たちのシミュレーションはしばしば処理と動員をもたらします
水蒸気ではないにしても、少なくとも超揮発性物質、そして最終的には液体の水ですら。彗星が探査する一般的な仮定
したがって、原始太陽系星雲の原始状態はしばしば破られます。
このパラメータ研究により、4つの進化の原型を特定します。
小石が付着した彗星を一般的なクラスに従って分類しようとしています：（a）非常に小さく、形成が比較的遅く、内部処理を経験しない、自然のままの彗星
過揮発性物質以外のもの; （b）やや大きいが、それでも比較的小さい彗星で、せいぜい超揮発性氷を動員するか、CO2とアモルファス氷の内部に不純物を放出することができます。
（c）達成する可能性のある中型または比較的大きな彗星
水蒸気を動員するのに十分な温度;および（d）
水が溶ける可能性のある大きなまたは非常に大きな彗星
温度。これらのオブジェクトは、主要な物理的、構成的
とエネルギッシュな変化。
小石の構造にはいくつかの潜在的な影響があります
太陽系における彗星の形成を解釈する。彗星
通常は小さなオブジェクトであり、半径が10kmを超えることはめったにありません。もしも
小石の彗星は重力崩壊によって形成されます。それらは原始的に小さいか、そうでなければより大きな彗星の衝突生成物である可能性があります。
（最初は半径が約50 kmを超えています）。私たちの研究は、最初の
シナリオが最も可能性が高いのは、非常に大きいことを示しているためです。
彗星は通常、水性に変化し、原子核が密集しています。
それらの衝突生成物が観測を持たないように
現在の彗星の性質。
また、結果としての彗星の初期のスピンアップまたはスピンダウンについても説明します
放射性物質によって引き起こされる物理的および組成的修飾の
慣性モーメントを変化させる加熱。スピンダウンとみなされます
スピンアップは
仮定すると、水に変化した大きな彗星の強い特徴
小石の構造が崩壊し、回転がほぼ半分になること
周期。最初の回転で彗星が分裂する可能性もあります。
すでに速いです。